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节能高效的高浓度有机废气处理系统及方法

219   编辑:中冶有色技术网   来源:福建浩氧环保有限公司  
2024-11-26 16:13:33
权利要求

1.一种节能高效的高浓度有机废气处理系统,包括废气浓度控制部、废气净化部和脱附回收部,其特征在于:

废气浓度控制部包括缓冲罐(3),所述缓冲罐(3)上设有第一氮气管线、废气进口管线和废气出口管线,所述废气进口管线上设有止回阀(1)和第一阻火器(2),所述第一氮气管线设有第十气动模拟量阀门(F-10),所述废气出口管线上设置有三通管道,一端通过第一气动开关量阀门(F-01)连接应急处理管线,另一端通过第二气动开关量阀门(F-02)连接废气净化部;

废气净化部包括通过管道顺序串联设置的表冷过滤器(4)、固定吸附床(5)、吸附风机(6)、第二阻火器(7)、预热换热器(8)、催化燃烧床(9)、脱附换热器(10)和烟囱(11);所述表冷过滤器(4)进口端连接缓冲罐(3)的废气出口端,且连接管路上设有第二气动开关量阀门(F-02);

脱附回收部包括热交换器(12)、冷凝器(13)、脱附风机(15)、回收液储槽(16)和第二氮气管线,所述第二氮气管线通过第七气动开关量阀门(F-07)与脱附风机(15)连接后连接热交换器(12),热交换器(12)出口连接脱附换热器(10),且热交换器(12)和脱附换热器(10)之间设置有第十四气动模拟量阀门(F-14),再与固定吸附床(5)底部脱附进气口连通,所述固定吸附床(5)顶部脱附出气口连通热交换器(12),再连通冷凝器(13),冷凝器(13)的底部出液口连通至回收液储槽(16),冷凝器(13)排气口通过第八气动开关量阀门(F-08)与第二氮气管线中第七气动开关量阀门(F-07)出口连接,冷凝器(13)排气口通过第九气动开关量阀门(F-09)与表冷过滤器(4)出气口连接,所述热交换器(12)和脱附换热器(10)连通管道之间与脱附换热器(10)和固定吸附床(5)连通管道之间设置管道连通,且管道上设置有第十三气动模拟量阀门(F-13)。

2.根据权利要求1所述的一种节能高效的高浓度有机废气处理系统,其特征在于:所述固定吸附床(5)并联设置有两组,两组固定吸附床(5)各对应的进口连通和出口连通,两组所述固定吸附床(5)吸附进口分别设置有第三气动开关量阀门A(F-03A)和第三气动开关量阀门B(F-03B),两组所述固定吸附床(5)吸附出口分别设置有第四气动开关量阀门A(F-04A)和第四气动开关量阀门B(F-04B),两组所述固定吸附床(5)的脱附进口分别设置有第五气动开关量阀门A(F-05A)和第五气动开关量阀门B(F-05B),两组所述固定吸附床(5)的脱附出口分别设置有第六气动开关量阀门A(F-06A)和第六气动开关量阀门B(F-06B),所述两组固定吸附床(5)分别命名为固定吸附床A和固定吸附床B。

3.根据权利要求1所述的一种节能高效的高浓度有机废气处理系统,其特征在于:所述缓冲罐(3)废气出口连接表冷过滤器(4)的管线上设置有旁路并连通吸附风机进气端,且其上设有第十一气动模拟量阀门(F-11)。

4.根据权利要求1所述的一种节能高效的高浓度有机废气处理系统,其特征在于:所述缓冲罐(3)废气进口管线上和废气出口管线上均安装有可燃性气体浓度检测仪

5.根据权利要求1所述的一种节能高效的高浓度有机废气处理系统,其特征在于:所述吸附风机(6)的进气处分叉连通有空气进管,空气进管上安装有第十二模拟量阀门(F-12)。

6.根据权利要求1所述的一种节能高效的高浓度有机废气处理系统,其特征在于:所述第七气动开关量阀门(F-07)后端设置有氧含量分析仪(14)。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种节能高效的高浓度有机废气处理系统的处理方法,其特征在于:处理方法如下:

步骤一:当检测到进入缓冲罐(3)废气浓度低于有机物爆炸下限25%时,第十气动模拟量阀门(F-10)关闭,废气经过缓冲罐(3)排出,当检测到进入缓冲罐(3)废气浓度达到有机物爆炸下限25%时,第十气动模拟量阀门(F-10)根据有机物浓度值开启,使氮气充入缓冲罐(3)中,并在缓冲罐(3)内与高浓度废气均匀混合后排出缓冲罐(3);当缓冲罐(3)出口检测到废气浓度超过有机物爆炸下限25%时,第二气动开关量阀门(F-02)关闭,紧急外排的第一气动开关量阀门(F-01)打开,废气处理系统进行停机降温操作;

步骤二:待治理废气经严格的浓度控制确保废气浓度低于有机物爆炸下限25%后,进入表冷过滤器(4)中,经表冷过滤器(4)降温、除尘后,通过吸附风机(6)的牵引进入固定吸附床(5)吸附净化,大部分有机物被吸附剂吸附、拦截,少部分有机物则经吸附风机(6)的牵引通过预热换热器(8)预热后送入到催化燃烧床(9)内,有机物在催化燃烧床(9)内经催化氧化分解产生的高温尾气作为热媒依次通过脱附换热器(10)及预热换热器(8)换热后从烟囱(11)达标排放;

步骤三:以固定吸附床A处于废气净化状态,此时固定吸附床A上对应的吸附阀门第三气动开关量阀门A(F-03A)、第四气动开关量阀门A(F-04A)打开,脱附阀门第五气动开关量阀门A(F-05A)、第六气动开关量阀门A(F-06A)关闭,吸附床B处于脱附再生状态,此时吸附床上对应的吸附阀门三电磁阀B(F-03B)、第四气动开关量阀门B(F-04B)关闭,脱附阀门第五气动开关量阀门B(F-05B)、第六气动开关量阀门B(F-06B)打开;高浓度废气通过止回阀(1)、第一阻火器(2),并经严格的浓度控制后通过吸附阀门第三气动开关量阀门A(F-03A)进入固定吸附床A,在停留吸附时间后从第四气动开关量阀门A(F-04A)排出,有机废气得到了初步的处理;

步骤四:经吸附处理后的废气在吸附风机(6)的牵引下,通过第二阻火器(7)进入到预热换热器(8)中,预热换热器(8)经过催化燃烧床(9)排出的高温气体预热升温,使得进入预热换热器(8)的废气换热升温后进入到催化燃烧床(9)中,有机物被催化降解为无毒的无机物并放出热量,产生的高温尾气作为热媒依次通过脱附换热器(10)、预热换热器(8)对脱附气体、进入催化床的气体进行换热后从烟囱(11)排放;

步骤五:固定吸附床(5)吸附达到吸附时间后,通过阀门的切换进入脱附回收系统;以吸附床B处于脱附回收状态为例:吸附床B在脱附前通过第七气动开关量阀门(F-07)充入纯度>99%的氮气,置换脱附回收系统内气体,减少气相中的含氧量,并控制脱附系统内氧含量低于5%,在提高系统安全的同时减少再生过程中氧化副产物的生成;氮气置换出来的气体通过第九气动开关量阀门(F-09)排入前端吸附管道表冷过滤器(4)出口端,与前端待治理废气混合后经废气净化系统处理后排放;置换完成后系统内氮气通过热交换器(12)、冷凝器(13)、脱附风机(15)和脱附换热器(10)形成循环的热气流持续吹扫固定吸附床B,高温下有机物自吸附剂中解吸出来,并通过固定吸附床B第六气动开关量阀门B(F-06B)排出,排出的高温气体首先经热交换器(12)初步降温后送入到冷凝器(13)中进行冷凝,冷凝产生的冷凝液存储于回收液储槽(16)中,不凝性气体在脱附风机(15)的牵引下,通过气动开关量阀门(F-08)进入到热交换器(12)中,预热后再经脱附换热器(10)换热到所需的脱附温度后继续吹扫固定吸附床B,如此密闭循环后,吸附剂所吸附的有机物脱附出来,吸附剂得到彻底的再生;当炭床脱附完成后,关闭第十四气动模拟量阀门(F-14),开度为0%,打开第十三气动模拟量阀门(F-13),开度为100%,对固定吸附床B降温处理,使吸附剂温度降低至常温,以便于下一循环的吸附使用。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及有机废气处理技术领域,具体为一种节能高效的高浓度有机废气处理系统及方法。

背景技术

[0002]化工企业的装卸站、码头、化学品储罐等作业中,排放的大小呼吸废气存在排放浓度高,浓度波动大,风量小等特点,针对此类废气,目前较为行之有效的处理工艺有低温冷凝+吸附工艺、低温冷凝+催化氧化工艺。

[0003]低温冷凝+吸附工艺是将待治理废气冷凝到合适的温度,使大部分有机物冷凝为液态后回收,少量不凝性低浓度废气再通过吸附装置吸附后达标排放;而低温冷凝+催化氧化工艺是将低温冷凝后低浓度废气通过催化氧化装置处理后达标排放。

[0004]现有的工艺存在以下问题:

1)由于有机物多是沸点低,饱和蒸气压大的物质,因此,低温冷凝技术的冷却温度较低,且为了实现低温条件,‌需要消耗较多的能源,投资成本及运行成本高;

2)对于排放浓度波动较大的尾气处理,其稳定性较差,而且当排放的废气浓度处于较低浓度时,运行能耗高;

3)废气经低温冷凝后排放的废气温度低,需通过加热器加热到270℃后进入催化燃烧床氧化分解,运行成本高;

4)待治理废气含水,经低温冷凝后容易结霜堵塞,且低温冷凝后排放的低温气体需要换热后排出,换热设备冷热交换频繁且温差过大,也易造成设备内部堵塞,存在一定安全隐患;

基于此,本发明设计了一种节能高效的高浓度有机废气处理系统及方法,以解决上述问题。

发明内容

[0005]为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种节能高效的高浓度有机废气处理系统,包括废气浓度控制部、废气净化部和脱附回收部;

废气浓度控制部包括缓冲罐,所述缓冲罐上设有第一氮气管线、废气进口管线和废气出口管线,所述废气进口管线上设有止回阀和第一阻火器,所述第一氮气管线设有第十气动模拟量阀门,所述废气出口管线上设置有三通管道,一端通过第一气动开关量阀门连接应急处理管线,另一端通过第二气动开关量阀门连接废气净化部;

废气净化部包括通过管道顺序串联设置的表冷过滤器、固定吸附床、吸附风机、第二阻火器、预热换热器、催化燃烧床、脱附换热器和烟囱;所述表冷过滤器进口端连接缓冲罐的废气出口端,且连接管路上设有第二气动开关量阀门;

脱附回收部包括热交换器、冷凝器、脱附风机、回收液储槽和第二氮气管线,所述第二氮气管线通过第七气动开关量阀门与脱附风机连接后连接热交换器,热交换器出口连接脱附换热器,且热交换器和脱附换热器之间设置有第十四气动模拟量阀门,再与固定吸附床底部脱附进气口连通,所述固定吸附床顶部脱附出气口连通热交换器,再连通冷凝器,冷凝器的底部出液口连通至回收液储槽,冷凝器排气口通过第八气动开关量阀门与第二氮气管线中第七气动开关量阀门出口连接,冷凝器排气口通过第九气动开关量阀门与表冷过滤器出气口连接,所述热交换器和脱附换热器连通管道之间与脱附换热器和固定吸附床连通管道之间设置管道连通,且管道上设置有第十三气动模拟量阀门。

[0006]优选的,所述固定吸附床并联设置有两组,两组固定吸附床各对应的进口连通和出口连通,两组所述固定吸附床吸附进口分别设置有第三气动开关量阀门A和第三气动开关量阀门B,两组所述固定吸附床吸附出口分别设置有第四气动开关量阀门A和第四气动开关量阀门B,两组所述固定吸附床的脱附进口分别设置有第五气动开关量阀门A和第五气动开关量阀门B,两组所述固定吸附床的脱附出口分别设置有第六气动开关量阀门A和第六气动开关量阀门B,所述两组固定吸附床分别命名为固定吸附床A和固定吸附床B。

[0007]优选的,所述缓冲罐废气出口连接表冷过滤器的管线上设置有旁路并连通吸附风机进气端,且其上设有第十一气动模拟量阀门。

[0008]优选的,所述缓冲罐废气进口管线上和废气出口管线上端均安装有可燃性气体浓度检测仪。

[0009]优选的,所述吸附风机的进气处分叉连通有空气进管,空气进管上安装有第十二模拟量阀门。

[0010]优选的,所述第七气动开关量阀门后端设置有氧含量分析仪。

[0011]一种节能高效的高浓度有机废气处理系统的处理方法,处理方法如下:

步骤一:当检测到进入缓冲罐废气浓度低于有机物爆炸下限25%时,第十气动模拟量阀门关闭,废气经过缓冲罐排出,当检测到进入缓冲罐废气浓度达到有机物爆炸下限25%时,第十气动模拟量阀门根据有机物浓度值开启开度,使氮气充入缓冲罐中,并在缓冲罐内与高浓度废气均匀混合后排出缓冲罐;当缓冲罐出口检测到废气浓度超过有机物爆炸下限25%时,第二气动开关量阀门关闭,紧急外排的第一气动开关量阀门打开,废气处理系统进行停机降温操作;

步骤二:待治理废气经严格的浓度控制确保废气浓度低于有机物爆炸下限25%后,进入表冷过滤器中,经表冷过滤器降温、除尘后,通过吸附风机的牵引进入固定吸附床吸附净化,大部分有机物被吸附剂吸附、拦截,少部分有机物则经吸附风机的牵引通过预热换热器预热后送入到催化燃烧床内,有机物在催化燃烧床内经催化氧化分解产生的高温尾气作为热媒依次通过脱附换热器及预热换热器换热后从烟囱达标排放;

步骤三:以固定吸附床A处于废气净化状态,此时固定吸附床A上对应的吸附阀门第三气动开关量阀门A、第四气动开关量阀门A打开,脱附阀门第五气动开关量阀门A、第六气动开关量阀门A关闭,吸附床B处于脱附再生状态,此时吸附床上对应的吸附阀门三电磁阀B、第四气动开关量阀门B关闭,脱附阀门第五气动开关量阀门B、第六气动开关量阀门B打开;高浓度废气通过止回阀、第一阻火器,并经严格的浓度控制后通过吸附阀门第三气动开关量阀门A进入固定吸附床A,在停留吸附时间后从第四气动开关量阀门A排出,有机废气得到了初步的处理;

步骤四:经吸附处理后的废气在吸附风机的牵引下,通过第二阻火器进入到预热换热器中,预热换热器经过催化燃烧床排出的高温气体预热升温,使得进入预热换热器的废气换热升温后进入到催化燃烧床中,有机物被催化降解为无毒的无机物并放出热量,产生的高温尾气作为热媒依次通过脱附换热器、预热换热器对脱附气体、进入催化床的气体进行换热后从烟囱排放;

步骤五:固定吸附床吸附达到吸附时间后,通过阀门的切换进入脱附回收系统;以吸附床B处于脱附回收状态为例:吸附床B在脱附前通过第七气动开关量阀门充入纯度>99%的氮气,置换脱附回收系统内气体,减少气相中的含氧量,并控制脱附系统内氧含量低于%,在提高系统安全的同时减少再生过程中氧化副产物的生成;氮气置换出来的气体通过第九气动开关量阀门排入前端吸附管道表冷过滤器出口端,与前端待治理废气混合后经废气净化系统处理后排放;置换完成后系统内氮气通过热交换器、冷凝器、脱附风机和脱附换热器形成循环的热气流持续吹扫固定吸附床B,高温下有机物自吸附剂中解吸出来,并通过固定吸附床B第六气动开关量阀门B排出,排出的高温气体首先经热交换器初步降温后送入到冷凝器中进行冷凝,冷凝产生的冷凝液存储于回收液储槽中,不凝性气体在脱附风机的牵引下,通过气动开关量阀门进入到热交换器中,预热后再经脱附换热器换热到所需的脱附温度后继续吹扫固定吸附床B,如此密闭循环后,吸附剂所吸附的有机物脱附出来,吸附剂得到彻底的再生;当炭床脱附完成后,关闭第十四气动模拟量阀门,开度为0%,打开第十三气动模拟量阀门,开度为100%,对固定吸附床B降温处理,使吸附剂温度降低至常温,以便于下一循环的吸附使用。

[0012]与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1.与目前主流的低温冷凝组合吸附/催化燃烧工艺相比,具有投资小,运行成本低等特点,特别对于浓度波动大的废气的治理,其稳定性更高;

2.采用催化燃烧床作为二级废气处理装置,并充分回用催化燃烧床产生的热量,不仅净化效率高,而且系统运行成本更低;

3 采用吸附净化系统及旁路控制系统,对波动性排放的高浓度废气起到了 “削峰填谷”的作用,大大降低了系统的运行成本及投资成本;

4、采用吸附-脱附处理技术,对高于催化燃烧床处理能力的有机物进行回收再利用,为企业节省了溶剂采购资金,降低企业生产成本。

[0013]5、采用氮气作为保护气及热载体,系统安全性高,且对于高沸点物质亦具有较高的回收效率;

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

[0014]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0015]图1为本发明工艺流程图;

图2为本发明废气浓度控制部工艺流程图;

图3为本发明废气净化部工艺流程图;

图4为本发明脱附回收部工艺流程图。

[0016]附图中,各标号所代表的部件如下:

1:止回阀,2:第一阻火器,3:缓冲罐,4:表冷过滤器,5:固定吸附床,6:吸附风机,7:第二阻火器,8:预热换热器,9:催化燃烧床,10:脱附换热器,11:烟囱,12:热交换器,13:冷凝器,14:氧含量分析仪,15:脱附风机,16:回收液储槽,F-01:第一气动开关量阀门,F-02:第二气动开关量阀门,F-03A:第三气动开关量阀门A,F-03B:第三气动开关量阀门B,F-04A:第四气动开关量阀门A,F-04B:第四气动开关量阀门B,F-05A:第五气动开关量阀门A,F-05B:第五气动开关量阀门B,F-06A:第六气动开关量阀门A,F-06B:第六气动开关量阀门B,F-07:第七气动开关量阀门,F-08:第八气动开关量阀门,F-09:第九气动开关量阀门,F-10:第十气动模拟量阀门,F-11:第十一气动模拟量阀门,F-12:第十二气动模拟量阀门,F-13:第十三气动模拟量阀门,F-14:第十四气动模拟量阀门。

具体实施方式

[0017]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

[0018]请参阅图1-4,本发明提供一种节能高效的高浓度有机废气处理系统及方法技术方案:一种节能高效的高浓度有机废气处理系统及方法,为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种节能高效的高浓度有机废气处理系统,包括废气浓度控制部、废气净化部和脱附回收部;

废气浓度控制部包括缓冲罐3,所述缓冲罐3上设有第一氮气管线、废气进口管线和废气出口管线,所述废气进口管线上设有止回阀1和第一阻火器2,所述第一氮气管线设有第十气动模拟量阀门F-10,所述废气出口管线上设置有三通管道,一端通过第一气动开关量阀门F-01连接应急处理管线,另一端通过第二气动开关量阀门F-02连接废气净化部;

废气净化部包括通过管道顺序串联设置的表冷过滤器4、固定吸附床5、吸附风机6、第二阻火器7、预热换热器8、催化燃烧床9、脱附换热器10和烟囱11;所述表冷过滤器4进口端连接缓冲罐3的废气出口端,且连接管路上设有第二气动开关量阀门F-02;

脱附回收部包括热交换器12、冷凝器13、脱附风机15、回收液储槽16和第二氮气管线,所述第二氮气管线通过第七气动开关量阀门F-07与脱附风机15连接后连接热交换器12,热交换器12出口连接脱附换热器10,且热交换器12和脱附换热器10之间设置有第十四气动模拟量阀门F-14,再与固定吸附床5底部脱附进气口连通,所述固定吸附床5顶部脱附出气口连通热交换器12,再连通冷凝器13,冷凝器13的底部出液口连通至回收液储槽16,冷凝器13排气口通过第八气动开关量阀门F-08与第二氮气管线中第七气动开关量阀门F-07出口连接,冷凝器13排气口通过第九气动开关量阀门F-09与表冷过滤器4出气口连接,所述热交换器12和脱附换热器10连通管道之间与脱附换热器10和固定吸附床5连通管道之间设置管道连通,且管道上设置有第十三气动模拟量阀门F-13;

进一步的,所述固定吸附床5并联设置有两组,两组固定吸附床5各对应的进口连通和出口连通,两组所述固定吸附床5吸附进口分别设置有第三气动开关量阀门A和第三气动开关量阀门B,两组所述固定吸附床5吸附出口分别设置有第四气动开关量阀门A和第四气动开关量阀门B,两组所述固定吸附床5的脱附进口分别设置有第五气动开关量阀门A和第五气动开关量阀门B,两组所述固定吸附床5的脱附出口分别设置有第六气动开关量阀门A和第六气动开关量阀门B,所述两组固定吸附床5分别命名为固定吸附床A和固定吸附床B;

进一步的,所述缓冲罐3废气出口连接表冷过滤器4的管线上设置有旁路并连通吸附风机进气端,且其上设有第十一气动模拟量阀门F-11;

进一步的,所述缓冲罐3废气进口管线上和废气出口管线上端均安装有可燃性气体浓度检测仪;

进一步的,所述吸附风机6的进气处分叉连通有空气进管,空气进管上安装有第十二气动模拟量阀门F-12;

进一步的,所述第七气动开关量阀门F-07后端设置有氧含量分析仪14;

一种节能高效的高浓度有机废气处理系统的处理方法,处理方法如下:

步骤一:当检测到进入缓冲罐3废气浓度低于有机物爆炸下限25%时,第十气动模拟量阀门F-10关闭,废气经过缓冲罐3排出,当检测到进入缓冲罐3废气浓度达到有机物爆炸下限25%时,第十气动模拟量阀门F-10根据有机物浓度值开启开度,使氮气充入缓冲罐3中,并在缓冲罐3内与高浓度废气均匀混合后排出缓冲罐3;当缓冲罐3出口检测到废气浓度超过有机物爆炸下限25%时,第二气动开关量阀门F-02关闭,紧急外排的第一气动开关量阀门F-01打开,废气处理系统进行停机降温操作;

步骤二:待治理废气经严格的浓度控制确保废气浓度低于有机物爆炸下限25%后,进入表冷过滤器4中,经表冷过滤器4降温、除尘后,通过吸附风机6的牵引进入固定吸附床5吸附净化,大部分有机物被吸附剂吸附、拦截,少部分有机物则经吸附风机6的牵引通过预热换热器8预热后送入到催化燃烧床9内,有机物在催化燃烧床9内经催化氧化分解产生的高温尾气作为热媒依次通过脱附换热器10及预热换热器8换热后从烟囱11达标排放;

步骤三:以固定吸附床A处于废气净化状态,此时固定吸附床A上对应的吸附阀门第三气动开关量阀门A、第四气动开关量阀门A打开,脱附阀门第五气动开关量阀门A、第六气动开关量阀门A关闭,吸附床B处于脱附再生状态,此时吸附床上对应的吸附阀门三电磁阀B、第四气动开关量阀门B关闭,脱附阀门第五气动开关量阀门B、第六气动开关量阀门B打开;高浓度废气通过止回阀1、第一阻火器2,并经严格的浓度控制后通过吸附阀门第三气动开关量阀门A进入固定吸附床A,在停留吸附时间后从第四气动开关量阀门A排出,有机废气得到了初步的处理;

步骤四:经吸附处理后的废气在吸附风机6的牵引下,通过第二阻火器7进入到预热换热器8中,预热换热器8经过催化燃烧床9排出的高温气体预热升温,使得进入预热换热器8的废气换热升温后进入到催化燃烧床9中,有机物被催化降解为无毒的无机物并放出热量,产生的高温尾气作为热媒依次通过脱附换热器10、预热换热器8对脱附气体、进入催化床的气体进行换热后从烟囱11排放;

步骤五:固定吸附床5吸附达到吸附时间后,通过阀门的切换进入脱附回收系统;以吸附床B处于脱附回收状态为例:吸附床B在脱附前通过第七气动开关量阀门F-07充入纯度>99%的氮气,置换脱附回收系统内气体,减少气相中的含氧量,并控制脱附系统内氧含量低于5%,在提高系统安全的同时减少再生过程中氧化副产物的生成;氮气置换出来的气体通过第九气动开关量阀门F-09排入前端吸附管道表冷过滤器4出口端,与前端待治理废气混合后经废气净化系统处理后排放;置换完成后系统内氮气通过热交换器12、冷凝器13、脱附风机15和脱附换热器10形成循环的热气流持续吹扫固定吸附床B,高温下有机物自吸附剂中解吸出来,并通过固定吸附床B第六气动开关量阀门B排出,排出的高温气体首先经热交换器12初步降温后送入到冷凝器13中进行冷凝,冷凝产生的冷凝液存储于回收液储槽16中,不凝性气体在脱附风机15的牵引下,通过气动开关量阀门F-08进入到热交换器12中预热后再经脱附换热器10换热到所需的脱附温度后继续吹扫固定吸附床B,如此密闭循环后,吸附剂所吸附的有机物脱附出来,吸附剂得到彻底的再生;当炭床脱附完成后,关闭第十四气动模拟量阀门F-14,开度为0%,打开第十三气动模拟量阀门F-13,开度为100%,对固定吸附床B降温处理,使吸附剂温度降低至常温,以便于下一循环的吸附使用。

[0019]本发明吸附剂可根据工况要求选用活性炭、分子筛等吸附材料对废气进行回收治理;

对于排放的高浓废气属于无氧废气时,在有机物进入催化燃烧装置前设置有模拟量调节阀即第十二气动模拟量阀门F-12,该阀门除了催化燃烧床预热时作为新风阀开启外,当废气氧含量较低时,该阀门开启,适量的新鲜空气经吸附风机6的牵引进入废气处理系统,以满足有机物催化氧化所需的氧浓度的需求。

[0020]本发明的工艺流程由PLC控制程序系统通过对系统的LEL浓度、温度、压力、氧含量、时间等检测数据的分析处理完成,整个过程自动控制。

[0021](1)LEL浓度控制连锁控制说明:缓冲罐3进口管道设置可燃性气体浓度检测仪LEL-101,与补氮用的第十气动模拟量阀门F-10连锁,并通过LEL浓度区间调节第十气动模拟量阀门F-10开度的控制方式充入氮气至缓冲罐3中,与高浓度废气进行均匀混合后排出;如:当检测到LEL浓度低于25%,补氮用第十气动模拟量阀门F-10关闭;当检测到LEL浓度达到25%,补氮用第十气动模拟量阀门F-10逐渐开启20%的开度;当检测到LEL浓度达到30%时,补氮用第十气动模拟量阀门F-10逐渐开启40%的开度;当检测到LEL浓度达到40%时,补氮用第十气动模拟量阀门F-10逐渐开启60%的开度;当检测到LEL浓度达到50%时,补氮用第十气动模拟量阀门F-10逐渐开启80%的开度(由于各项目工况不同,LEL浓度区间与阀门开度应根据实际运行情况调试后确定);通过多区间控制方式严格控制废气浓度在有机物爆炸下限25%以内;

当缓冲罐出口可燃性气体浓度检测仪LEL-102检测到废气浓度达到25%时,切断第二气动开关量阀门F-02关闭,紧急外排第一气动开关量阀门F-01打开,废气处理系统进行停机降温操作;

(2)吸附床吸附-脱附切换连锁控制说明:当检测到催化燃烧床温度达到设定的最高限值温度(550℃)时,系统自动进行吸附-脱附切换,如吸附床A切换为脱附状态:第三气动开关量阀门A、第四气动开关量阀门A关闭,第五气动开关量阀门A、第六气动开关量阀门A打开;吸附床B切换为吸附状态:第三气动开关量阀门B、第四气动开关量阀门B打开,第五气动开关量阀门B、第六气动开关量阀门B关闭;

(3) “填谷”连锁控制说明:第十一气动模拟量阀门F-11的开度与催化燃烧床温度TIC-201进行连锁控制,通过分温度区间调节第十一气动模拟量阀门F-11的开度来控制:如,当检测到催化燃烧床温度低于330℃时,第十一气动模拟量阀门F-11阀门开度逐步开启至20%的开度;当催化燃烧床温度TIC-201降低至300℃时,第十一气动模拟量阀门F-11阀门开度逐步开启至60%;当温度TIC-201达到280℃时,第十一气动模拟量阀门F-11阀门开启100%的开度;当催化燃烧床温度TIC-201达到350℃时,第十一气动模拟量阀门F-11阀门开度逐渐关闭(由于各项目工况不同,催化燃烧床温度控制区间与阀门开度应根据实际运行情况调试后确定)。通过将前端高浓度废气(有机物浓度低于爆炸下限25%)通过旁路直接引入到催化燃烧床来满足催化燃烧床自热运行的要求,降低运行成本。

[0022](4)脱附温度的连锁控制说明:通过第十三气动模拟量阀门F-13、第十四气动模拟量阀门F-14的开度调节脱附气体的温度TIC-202,使脱附气体温度达到所需的脱附温度要求,当脱附温度低于所需的脱附温度时,第十四气动模拟量阀门F-14开度增大,第十三气动模拟量阀门F-13开度减小,使更多脱附气体流经脱附换热器10,以达到所需脱附温度的要求;当脱附气体温度高于脱附温度时,第十四气动模拟量阀门F-14开度减小,第十三气动模拟量阀门F-13开度增大,减少流经脱附换热器10的脱附气体流量,从而达到降低脱附温度的目的。

[0023](5)脱附过程中脱附系统内氧含量连锁控制说明:为了确保脱附系统的安全稳定运行,脱附过程应严格控制系统内氧浓度<5%,通过配套的在线氧含量分析仪14与补氮用第七气动开关量阀门F-07连锁,当检测到系统氧浓度达到5%时,开启补氮用第七气动开关量阀门F-07,往系统内充入氮气,从而减低脱附系统内氧浓度;当检测到氧浓度达到4%时,关闭补氮阀门。

[0024]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0025]以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

说明书附图(4)


声明:
“节能高效的高浓度有机废气处理系统及方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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